JP2004179016A

JP2004179016A - ランプ点灯回路及び該回路を備えた細隙灯顕微鏡

Info

Publication number: JP2004179016A
Application number: JP2002344808A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Mizuochi; 昌晴水落
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】電源に悪影響を与えず、かつ保護回路が誤動作しないようなランプ点灯回路を提供する。
【解決手段】ハロゲンランプ１０とリチウムイオン電池１１間に接続され、抵抗値が時間とともに変化する可変抵抗機構が設けられる。スイッチ６が作動されると、制御部２０はタイマー２１を作動させ、所定時間経過後にスイッチ１４を作動させる。ランプに接続される抵抗値はランプを点灯に切り換えた直後より減少して所定の時間経過後はほぼ一定になる。このような構成では、突入電流を減少させることができるので、電源に過電流が流れるのを防止することができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプ点灯回路及び該回路を備えた細隙灯顕微鏡、特にランプに流れる突入電流を減少させる機構を備えたランプ点灯回路及びこのランプ点灯回路を備えた細隙灯顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部に二次電池を内蔵することで、卓上から切り離し携帯可能にした細隙灯顕微鏡が知られている。この携帯型細隙灯顕微鏡の内部電源に使用する二次電池は、ハロゲンランプによる瞬間的な過電流（突入電流）に耐えるため、ニカド又はニッケル水素等扱いが少々荒くても動作に耐えうるバッテリーを使用していた。
【０００３】
これらのバッテリーは充電時の電圧が公称１．２Ｖと低いため、携帯型細隙灯顕微鏡に使用されるハロゲンランプの点灯に必要な電圧を得るために、バッテリーを直列に接続して使用し、且つ必要な点灯時間を得るためにバッテリーを並列に接続して使用している。
【０００４】
結果的に細隙灯顕微鏡のように、かなりの明るさが長時間安定して得られるような性能を実現しようとした場合、バッテリーの使用本数が多くなるため、細隙灯顕微鏡が大型で重量が大きくなってしまう問題があり、特に携帯型細隙灯顕微鏡の場合には使い勝手を悪くしていた。
【０００５】
これらの問題を解決するには、軽量で高電圧を長時間供給可能な（同じ体積で高電圧（公称３．４Ｖ）、高容量が得られる）充電型のリチウムイオン電池（リチウムイオン二次電池）を使うのが好都合である。しかしリチウムイオン二次電池は他の二次電池に比べ、安全性に欠点があり、過充電、過放電、過電流などに弱く、様々な保護回路が必要とされており、例えば、所定以上の電流が所定時間以上流れると回路を遮断する保護回路の構成が特許文献１、実用新案文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３０３７２８号公報（図１）
【特許文献２】
実開昭５７−１６３１４２号公報（請求項１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
また、ハロゲンランプに電流を供給するための電池としてリチウムイオン電池を採用しようとすると、ハロゲンランプは低温時に抵抗値が低く、しばらく電流が流れ温まってくると本来の所定の抵抗値になる性質があるため、ハロゲンランプに電流を流し始めた直後は低抵抗のために電流値が大きな突入電流が発生する。この突入電流のため、リチウムイオン電池が何かのトラブルで過電流を流したものと判断して保護回路が誤動作してしまうという問題が発生する。
【０００８】
また、低温時にハロゲンランプに突入電流が流れるため、保護回路が誤動作してしまうのを防止するために、保護回路の動作を制限すると、結局は突入電流がわずかながら流れるので、二次電池の寿命低下、性能の劣化を引き起こす。
【０００９】
そこで、本発明は、電源に悪影響を与えず、かつ保護回路が誤動作しないようなランプ点灯回路並びに該回路を備えた細隙灯顕微鏡を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、
点灯直後の抵抗値が点灯後所定時間経過した時の抵抗値より低い特性を持つランプと、
前記ランプを点灯させるための電源と、
前記ランプの点灯と消灯を切り換えるためのスイッチと、
ランプと電源間に接続され、抵抗値が時間とともに変化する可変抵抗機構とを備え、
前記可変抵抗機構の抵抗値が、ランプを点灯に切り換えた直後より減少して前記所定の時間経過後はほぼ一定になる構成を採用している。
【００１１】
また、本発明では、スリット光を被検眼の前眼部に照射して観察光学部を介して観察する細隙灯顕微鏡において、請求項１から６のいずれか１項に記載のランプ点灯回路を備える構成を採用している。
【００１２】
このような構成では、突入電流を減少させることができるので、電源に過電流が流れるのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明のランプ点灯回路を備えた細隙灯顕微鏡の外観を示すもので、細隙灯顕微鏡の照明光学部１の内部には、図２に図示したハロゲンランプ１０が配置されており、このハロゲンランプ１０で照明されたスリット（不図示）によりスリット光が形成されて、被検眼３の前眼部がスリット光で照明される。スリット光で照明された前眼部は、観察光学部２を介して検者により観察できるようになっている。
【００１５】
観察光学部２の下方には、検者が細隙灯顕微鏡を保持するためにグリップ部４が設けられており、このグリップ部４は、電源収納部５を有し、この電源収納部には、図２に示した充電可能なリチウムイオン電池（二次電池）からなるバッテリー１１が内蔵されている。このバッテリー１１は、グリップ部４に設けられたスイッチ６と、時間とともに抵抗値が変化する可変抵抗機構、例えばサーミスタ１２を介してハロゲンランプ１０と接続されており、検者がグリップ部４を手にもってスイッチ６を操作すると、ハロゲンランプ１０が点灯され、被検眼３の前眼部がスリット光で照明される。
【００１６】
照明光学部１は、支軸７を中心に観察光学部２に対して回動させることができるので、検者は各方向からスリット光で照明された被検眼３の前眼部を、観察光学部２を介して観察できるようになる。
【００１７】
このような構成で、図２に示したように、ハロゲンランプ１０を点灯させる電源１１として、軽量で高電圧を長時間供給可能な充電型のリチウムイオン電池が使用される。ハロゲンランプ１０は、低温時に抵抗値が低く、しばらく電流が流れ温まってくると本来の所定の抵抗値となり、点灯直後の抵抗値が点灯後所定時間経過した時の抵抗値より低い特性を持つので、例えば７．５Ｖで１５Ｗのハロゲンランプの場合、電源投入時には抵抗値が低く、ハロゲンランプ１０単体では、図３（Ａ）に示したように、約１０Ａほどの大きな突入電流が流れる。従って、リチウムイオン電池に悪影響を及ぼし、また保護回路が設けられている場合には、保護回路が誤動作してしまう危険がある。
【００１８】
そこで、本発明では、時間的に抵抗値が変化する可変抵抗器（サーミスタ）１２を介してハロゲンランプ１０を点灯させるようにしている。サーミスタは、電流を流すと発熱して温度が変化するので、抵抗値は電源投入時には大きく時間が経過するに従って減少し、ハロゲンランプの電流特性とサーミスタの電流特性が略反比例し逆特性となる。従って、図示した型番のサーミスタを用いた場合、図３（Ｂ）に示したように、突入電流は、３．５Ａから４Ａまでに減少し、所定時間経過後サーミスタの抵抗値はほぼ一定となり、回路に流れる電流は定常電流２Ａまでに減少する。このように、簡単な構成で、突入電流を減少させることができるので、リチウムイオン電池に過電流が流れるのを防止することができ、保護回路が設けられている場合、保護回路が誤動作を起こすことを防止することができる。
【００１９】
図４には、時間と共に抵抗値が変化するような可変抵抗機構の他の実施形態が図示されている。同図において、図２のサーミスタの代わりに、制御部２０により作動されるスイッチ１４と固定抵抗１３の並列回路が用いられる。制御部２０には、タイマー２１とディレイ記憶部２２が接続されている。タイマー２１は、スイッチ６が作動されてハロゲンランプが点灯に切り換えられたことを制御部２０が検知したときに、起動させることができ、所定の時間が経過すると、制御部２０はスイッチ１４を作動させる。スイッチ１４を作動させるまでの所定の時間は、ディレイ記憶部２２に記憶させることができる。
【００２０】
このような構成において、図５のステップＳ１において、検者によりスイッチ６を操作してハロゲンランプ１０が点灯されると、制御部２０はこのスイッチ６のＯＮ状態を検知して（ステップＳ２）、タイマー２１を作動させる（ステップＳ３）。制御部２０はディレイ記憶部２２に設定された時間が経過すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、スイッチ１４を作動させる（ステップＳ５）。このような流れにおいて、スイッチ６が操作されてからスイッチ１４が作動されるまでは、ハロゲンランプ１０は、抵抗１３を介して給電されるので、ハロゲンランプ１０に流れる突入電流を制限させることができる。この抵抗１３の抵抗値は、突入電流が、例えば約２．５から６Ａ、好ましくは２．５Ａから３．５Ａの値になるように選択しておく。また、スイッチ１４を作動させるまでのディレイ時間は、例えば約１００〜３００ｍｓｅｃ、好ましくは約１００ｍｓｅｃ程度に設定してディレイ記憶部２２に記憶させる。このディレイ期間が経過すると、スイッチ１４が作動するので、可変抵抗機構の抵抗値は低い一定の値となるので、ハロゲンランプ１０には、単体であるときと同様の約２Ａの電流が流れ、図３（Ｂ）に図示したのと同様な時間特性を得ることができる。
【００２１】
この実施形態においても、突入電流を減少させることができるので、リチウムイオン電池に過電流が流れるのを防止することができ、保護回路が設けられている場合、保護回路が誤動作するのを防止することができる。
【００２２】
なお、上述したランプ点灯回路は、細隙灯顕微鏡のハロゲンランプを点灯されるのに関連して説明したが、その他の機器で、電源に、リチウムイオン二次電池が使用され、この電源によりハロゲンランプないしそれと同様な時間特性をもつ負荷を駆動する場合にも同様な効果で利用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ランプと電源間に接続され、抵抗値が時間とともに変化する可変抵抗機構が設けられ、この可変抵抗機構の抵抗値が、ランプを点灯に切り換えた直後より減少して所定の時間経過後はほぼ一定になるので、突入電流を減少させることができる。従って、電源に過電流が流れるのを防止することができるとともに、保護回路を設けられている場合、保護回路が誤動作を起こすのを防止することができる。
【００２４】
また、このランプ点灯回路を細隙灯顕微鏡に用いた場合、ランプに流れる突入電流を減少させることができるので、ランプの寿命を延ばすことができ、小型で軽量な信頼性のある細隙灯顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のランプ点灯回路が使用される細隙灯顕微鏡の外観を示す側面図である。
【図２】ランプ点灯回路の構成を示す回路図である。
【図３】（Ａ）はハロゲンランプ単体のときのハロゲンランプに流れる電流特性を示す特性図、（Ｂ）はハロゲンランプとサーミスタを直列接続したときのハロゲンランプに流れる電流特性を示した特性図である。
【図４】ランプ点灯回路の他の実施形態を示す回路図である。
【図５】図４の回路の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
５電源収納部
６スイッチ
１０ハロゲンランプ
１２サーミスタ
２０制御部
２１タイマー
２２ディレイ記憶部

Claims

点灯直後の抵抗値が点灯後所定時間経過した時の抵抗値より低い特性を持つランプと、
前記ランプを点灯させるための電源と、
前記ランプの点灯と消灯を切り換えるためのスイッチと、
ランプと電源間に接続され、抵抗値が時間とともに変化する可変抵抗機構とを備え、
前記可変抵抗機構の抵抗値が、ランプを点灯に切り換えた直後より減少して前記所定の時間経過後はほぼ一定になることを特徴とするランプ点灯回路。
前記ランプの電流特性と前記可変抵抗機構の電流特性が略反比例することを特徴とする請求項１に記載のランプ点灯回路。
前記可変抵抗機構がサーミスタであることを特徴とする請求項１又は２に記載のランプ点灯回路。
前記可変抵抗機構が、前記ランプの点灯と消灯を切り換えるための第１のスイッチと接続される固定抵抗と第２のスイッチの並列回路を有し、第１のスイッチが点灯に切り換えたときから前記所定時間が経過したときに第２のスイッチが作動されることを特徴とする請求項１又は２に記載のランプ点灯回路。
前記ランプがハロゲンランプであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のランプ点灯回路。
前記電源が、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のランプ点灯回路。
スリット光を被検眼の前眼部に照射して観察光学部を介して観察する細隙灯顕微鏡において、請求項１から６のいずれか１項に記載のランプ点灯回路を備えたことを特徴とする細隙灯顕微鏡。